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摘要：容器對鏡像文件的所有操作均是在虛擬出的改動層上進行的。建議使用版本標簽標記鏡像，并推送特定版本標簽的鏡像和標簽的鏡像。手動刪除的容器不能恢復。
在本專欄往期的 Flux7 系列教程 里，我們已經簡單地探討了 Docker 的基本操作。而在那篇教程中，我們一直是簡單地將容器當成是“正在運行的鏡像”，并沒有深入地區(qū)分鏡像和容器到底是什么、有什么區(qū)別。因此本次翻譯 深入 Docker：容器和鏡像 這篇文章，通過一些實例向大家介紹 Docker 容器和鏡像的具體區(qū)別。
Docker 是一個非常有趣的項目。它自己宣稱可以減輕部署服務器的難度，當然我相信里面有炒作的成分。但是實際使用后，我覺得 Docker 的表現還是可圈可點的。本篇文章將會從頭開始進行操作鏡像，同時試圖通過實例和文檔來解答實際操作 Docker 中遇到的問題。
本文僅僅是試圖使用深入講解 Docker 鏡像和容器的基礎知識，而不是像 了解 Docker：一種更好的虛擬化方式 一樣試圖總結出 Docker 的所有操作方法。
如果你打算按照本文操作的話，那么你首先有臺安裝好 Docker 的 Linux 主機。使用 Docker Machine 安裝 Docker 很簡單，但是同時我也推薦使用 Digital Ocean 中已經安裝好 Docker 的云主機直接操作。本篇文章所使用的 Docker 版本為 1.6.0，同時文中所有的命令都需要 root 權限。
技巧同樣，譯者在正文開始提供一個操作 Docker 的小知識。下文中也會多次使用到這一點。
Docker 會為所有已經運行（包括已經停止）的容器隨機分配一個唯一的名字和一個唯一的 ID，docker 命令可以識別 ID，也可以識別這個名字。
如圖所示，第一行的容器的 ID 是 43de70a54ec1，名字是 admiring_ardinghelli
想刪除第一行對應的容器，我們只需要 docker rm 43de70a54ec1,或者簡寫成 docker rm 43de，或者 docker rm admiring_ardinghelli。
剛開始使用 Docker 的用戶會發(fā)現，運行完一個容器，再次運行這個容器，原來的容器內的內容已經消失了，例如：
現在我們使用 -i（交互式）和 -t（臨時終端）參數運行一個容器，然后輸入一些交互命令：
shell(HOST) # docker run -it ubuntu /bin/bash (CONTAINER) root@1f608dc4e5b4:/# echo hello docker > /message.txt (CONTAINER) root@1f608dc4e5b4:/# cat /message.txt hello docker (CONTAINER) root@1f608dc4e5b4:/# exit
在上面那個容器內，我們創(chuàng)建了 /message.txt 文件，現在我們嘗試重新讀取這個文件：
shell(HOST) # docker run -it ubuntu cat /message.txt cat: /message.txt: No such file or directory
剛剛我們明明新建了這個文件，現在怎么沒了？
同時，運行 docker ps 列出容器，剛剛那個 1f608dc4e5b4 容器到哪里去了？
好吧，那么我們用 docker ps -a 命令列出所有容器，然后仔細觀察一下：
(HOST) # docker ps -a CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES b3d8c3ef31a0 ubuntu:latest "cat /message.txt" 33 minutes ago Exited (1) 33 minutes ago admiring_lalande 1f608dc4e5b4 ubuntu:latest "/bin/bash" 34 minutes ago Exited (0) 15 minutes ago insane_wright
現在大家應該可以發(fā)現問題了：居然有兩個不同的容器，一個執(zhí)行了 /bin/bash，一個執(zhí)行了 cat /message.txt。
在本專欄以往的文章中，多次提到：Docker 使用一個叫做 UnionFS 的層級文件系統(tǒng)進行鏡像操作。容器對鏡像文件的所有操作均是在虛擬出的“改動層”上進行的。當然對容器而言，UnionFS 和普通的文件系統(tǒng)并無差別，也無法看到任何“改動層”。
每次運行 docker run 命令的時候，Docker 都會指定新建容器，并且為容器自己的改動層。所以我們兩次都運行了 ubuntu 鏡像，那么我們也將會有兩個新的、不同的容器，每個容器也都會有自己獨立的的“改動層”。因此，在第一個容器內創(chuàng)建的 /message.txt 文件在第二個容器內是無法訪問的。當然，要是能互相訪問，那我們就得為 Docker 的安全性擔心了。
容器到底去哪兒了？剛剛的問題是：“容器去哪兒了？”
現在的問題是：“容器到底去哪兒了？我需要里面的 message.txt 文件，怎么才能取出來？”
已經停止的容器中的數據并不會消失，而是被存儲在相應的“改動層”中。我們可以通過 docker ps -a 進行查找容器。在這個例子中，我們要找的容器便是執(zhí)行了 /bin/bash 命令的容器，ID是 1f608dc4e5b4，名稱是 insane_wright。
對比起 ID，容器的名稱更加易讀。因此在本篇文章后面的例子中，我都將用名稱來進行操作和識別容器。當然，你也可以在 docker run 的時候用 --name 參數指定容器的名稱。
那么現在我們現在運行上面例子中已經停止的 insane_wright 容器：
(HOST) # docker start -ai insane_wright (CONTAINER) root@1f608dc4e5b4:/# cat /message.txt hello docker (CONTAINER) root@1f608dc4e5b4:/# exit
使用 -a 參數將容器的輸出導出到終端，同時使用 -i 參數進行交互式的操作。這條命令可以讓我們繼續(xù)運行容器 insane_wright，現在你應該能看得到我們剛剛創(chuàng)建的 /message.txt 文件了。
容器能不能提取出來？現在我們已經運行了自己的容器，容器內也有獨立的數據，我們也知道如何獲取容器內的數據，那么問題來了：我們能不能把這個狀態(tài)下的容器給保存起來？
本專欄前面的文章提到過得益于 UnionFS，對于 Docker 來說，其實容器和鏡像的差別并不大。容器可以認為是已經運行過的或正在運行的鏡像，只不過是鏡像上面添加了幾個改動層。當然，大部分鏡像也是如此。例如某些 mysql 鏡像，便僅僅是在官方 ubuntu 鏡像的基礎上增加了一個 mysql 改動層。
對于上面例子中的容器，我們可以用下面這條命令將其打包成鏡像：
(HOST) $ docker commit -a "Jordan Bach" -m "saved my message" insane_wright jbgo/message:v0.0.1 1c9195e4c24c894a274f857a60b46fb828ee70ff0e78d18017dfb79c5bf68409
本條命令將容器 insange_wright 的改動層的屬性變?yōu)椤爸蛔x”，并且指定存儲為 jbgo/message 鏡像。鏡像基于原 ubuntu 鏡像，增加了一個改動層，標簽為 v0.0.1。標簽可以為任意，當然一般用來記錄版本信息。
當然，如果你打算自己嘗試的話，記得將我的名字 jbgo 替換為你自己在 Docker Hub 上的用戶名。即便你沒有 Docker Hub 賬戶，也要養(yǎng)成給鏡像做簽名的習慣。
可以用如下命令檢查當前的鏡像：
(HOST) # docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE jbgo/message v0.0.1 1c9195e4c24c 18 seconds ago 188.3 MB ubuntu latest b7cf8f0d9e82 4 days ago 188.3 MB
現在我們有兩個鏡像了：一個是原有的 ubuntu 鏡像，鏡像是我們在剛開始進行 docker run 的時候自動從 Docker Hub 上面下載下來的；另一個便是我們剛剛保存的，有一個 /message.txt 文件的鏡像。
不信？
那我運行給你看。
(HOST) # docker run -it jbgo/message:v0.0.1 cat /message.txt hello docker
這里我們并沒有運行剛剛的 insane_wright 容器，而是運行了我們剛剛保存的鏡像。
我們確實把剛剛的容器保存為一個新的鏡像了。
還不信？
那我檢查給你看。
(HOST) # docker ps -a CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 01bd4c098203 jbgo/message:v0.0.1 "cat /message.txt" 10 seconds ago Exited (0) 9 seconds ago hopeful_lovelace b3d8c3ef31a0 ubuntu:latest "cat /message.txt" 33 minutes ago Exited (1) 33 minutes ago admiring_lalande 1f608dc4e5b4 ubuntu:latest "/bin/bash" 34 minutes ago Exited (0) 15 minutes ago insane_wright
容器運行記錄里面多了一個叫做 hopeful_lovelace 的容器，是運行 jdgo/message:v0.0.1 鏡像而創(chuàng)建的這個容器。
如何備份鏡像？上面我們創(chuàng)建了帶有一個 /message.txt 文件的鏡像，也用它運行了容器，那么如果 Docker 宿主機崩潰了或者文件消失了怎么辦？如何保證我們創(chuàng)建的鏡像在系統(tǒng)崩潰后仍然不丟失？
我們需要 Docker Registry，可以存儲和下載鏡像的地方。Docker Hub 官方提供了 Docker Hub Registry 讓我們來存儲鏡像，當然我們也可以自己搭建 Docker Registry。本篇文章將會使用 Docker Hub Registry，如果你想按照本文中繼續(xù)操作的話，記得將我的名字 jbgo 換成你自己在 Docker Hub 上的用戶名。
使用如下操作將鏡像上傳到 Docker Registry 上：
(HOST) # docker push jbgo/message The push refers to a repository [jbgo/message] (len: 1) 1c9195e4c24c: Image push failed Please login prior to push: Username: jbgo Password: Email: jordanbach@gmail.com WARNING: login credentials saved in /root/.dockercfg. Login Succeeded The push refers to a repository [jbgo/message] (len: 1) 1c9195e4c24c: Image already exists b7cf8f0d9e82: Image successfully pushed 2c014f14d3d9: Image successfully pushed a62a42e77c9c: Image successfully pushed 706766fe1019: Image successfully pushed Digest: sha256:b2a98b19e06a4df91150f8a2cd47a6e440cbc13b39f1fc235d46f97f631ad117
因為我是第一次在本機執(zhí)行 docker push 操作，所以 Docker Registry 需要驗證我的身份。
本次上傳的鏡像被保存在這里。
你可以使用 docker pull jbgo/message 來下載我的鏡像。
當然，如果你按照上面的來操作的話，可能會出現一點小問題：
(HOST) # docker pull jbgo/message Pulling repository jbgo/message FATA[0007] Tag latest not found in repository jbgo/message
下面我來解釋一下到底出了什么問題：
當你使用 docker push jbgo/message 命令的時候，默認上傳標簽為 latest 的鏡像。如果沒有便會報錯。你可以采用如下命令解決： docker tag jbgo/message:v0.0.1 jbgo/message:latest。
這次再嘗試推送：
(HOST) # docker push jbgo/message:latest The push refers to a repository [jbgo/message] (len: 1) 1c9195e4c24c: Image already exists b7cf8f0d9e82: Image already exists 2c014f14d3d9: Image already exists a62a42e77c9c: Image already exists 706766fe1019: Image already exists Digest: sha256:cc2fbbb2029c6402cea639b2454da08ef05672da81176ae97f57d4f51be19fc3
這次上傳會快得多，因為服務器上已經有了這個鏡像，我們上傳的僅僅是相同鏡像的不同標簽而已。
你不信？
那我驗證給你看：
(HOST) # docker pull jbgo/message latest: Pulling from jbgo/message 1c9195e4c24c: Already exists 706766fe1019: Already exists a62a42e77c9c: Already exists 2c014f14d3d9: Already exists b7cf8f0d9e82: Already exists Digest: sha256:cc2fbbb2029c6402cea639b2454da08ef05672da81176ae97f57d4f51be19fc3 Status: Downloaded newer image for jbgo/message:latest
當然，別臺服務器一樣可以使用這個命令下載我的鏡像。
當然，也可以使用如下命令上傳特定標簽的鏡像：docker push jbgo/message:v0.0.1。
建議使用版本標簽標記鏡像，并推送特定版本標簽的鏡像和 latest 標簽的鏡像。
上面只是介紹了容器如何理解容器和鏡像，如果有很多歷史容器被保存在硬盤上，想要釋放掉這些空間，我們應該怎么做？
使用如下命令刪除多個容器：
(HOST) # docker rm hopeful_lovelace insane_wright admiring_lalande hopeful_lovelace insane_wright admiring_lalande
現在再檢查一下還有沒有這些容器：
(HOST) # docker ps -a CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
我們運行的所有容器和所有的歷史容器都會被保存在硬盤上，除非你手動 docker rm 它們。手動刪除的容器不能恢復。
為什么上傳了不止一個鏡像？有心人注意到，剛剛我們第一次上傳 jbgo/message 鏡像的時候，Docker 上傳了不止一個鏡像。
(HOST) # docker push jbgo/message:v0.0.1 ... 1c9195e4c24c: Image already exists b7cf8f0d9e82: Image successfully pushed 2c014f14d3d9: Image successfully pushed a62a42e77c9c: Image successfully pushed 706766fe1019: Image successfully pushed
到底發(fā)生了什么？
首先使用 docker history 檢查一下鏡像改動歷史：
(HOST) # docker history jbgo/message:v0.0.1 IMAGE CREATED CREATED BY SIZE 1c9195e4c24c 33 minutes ago /bin/bash 108 B b7cf8f0d9e82 4 days ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0 B 2c014f14d3d9 4 days ago /bin/sh -c sed -i "s/^#s*(deb.*universe)$/ 1.895 kB a62a42e77c9c 4 days ago /bin/sh -c echo "#!/bin/sh" > /usr/sbin/polic 194.5 kB 706766fe1019 4 days ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:777fad733fc954c0c1 188.1 MB
會發(fā)現，其實我們創(chuàng)建了不止一個鏡像，也就是有不止一個改動層。
使用 docker inspect 命令仔細觀察第一個鏡像（第一層）進行過的改動：
(HOST) # docker inspect 1c9195e4c24c
[{
"Architecture": "amd64",
"Author": "Jordan Bach",
"Comment": "saved my message",
"Config": {
這個肯定就是我們的 /message.txt 改動層了，那么其他的那么多是什么？
jbgo/message 是基于 ubuntu 鏡像的，我們來檢查一下 ubuntu 鏡像的改動歷史：
(HOST) # docker history ubuntu IMAGE CREATED CREATED BY SIZE b7cf8f0d9e82 4 days ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0 B 2c014f14d3d9 4 days ago /bin/sh -c sed -i "s/^#s*(deb.*universe)$/ 1.895 kB a62a42e77c9c 4 days ago /bin/sh -c echo "#!/bin/sh" > /usr/sbin/polic 194.5 kB 706766fe1019 4 days ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:777fad733fc954c0c1 188.1 MB
那么這樣一切就很明確了：那些是 ubuntu 鏡像的改動歷史。為了確保本地和上傳到 Docker Hub 的鏡像一致，我們上傳到 Docker Hub 中的鏡像便是包含著五層改動層的新鏡像。
如何刪除鏡像？前面提到過，我們刪除容器，那么我們本機上仍然保存著鏡像，如何刪掉它們？
（HOST） # docker rmi jbgo/message Error response from daemon: Conflict, cannot delete 1c9195e4c24c because the container 2ea39e64a130 is using it, use -f to force FATA[0000] Error: failed to remove one or more images
提示出錯了，根據錯誤信息可以看出，還有容器在用這一個鏡像。
但是我們沒有正在運行著的容器啊，到底哪兒出錯了？
檢查所有容器，發(fā)現容器 2ea39e64a130。
(HOST) # docker ps -a CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 2ea39e64a130 jbgo/message:latest "cat /message.txt" 2 minutes ago Exited (0) 2 minutes ago lonely_jones
當然，這是 Docker 的機制：如果你仍然有容器的歷史記錄，那么為了確保你能再次啟動這個容器，這些鏡像是不能刪除的。
首先刪除掉這個容器：docker rm lonely_jones。
然后刪除鏡像：
(HOST) # docker rmi jbgo/message Untagged: jbgo/message:latest Deleted: 1c9195e4c24c894a274f857a60b46fb828ee70ff0e78d18017dfb79c5bf68409 Deleted: b7cf8f0d9e82c9d96bd7afd22c600bfdb86b8d66c50d29164e5ad2fb02f7187b Deleted: 2c014f14d3d95811df672ddae2af376f9557f6b8f5623e3e3f8c5ca3f6ff42e6 Deleted: a62a42e77c9c3626118dc411092d23cf658220261acdafe21a7589a8eeba627e Deleted: 706766fe101906a1a6628173c2677173a5f8c6c469075083f3cf3a8f5e5eb367
這次我們可以很輕松地刪除掉 jbgo/message 鏡像了。
確認一下：
(HOST) # docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE 確實沒了。后記
本篇文章介紹了容器和鏡像的操作實例，當然 Docker 還有更多新奇的功能和只是等待大家去發(fā)現。
本專欄仍在繼續(xù)組織翻譯更多的系列文章，希望大家多多關注。
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